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热带气旋活动对西太平洋副热带高压经向移动的影响及可能机理:个例研究

王天驹 钟中 王举 孙源

王天驹, 钟中, 王举, 等. 2020. 热带气旋活动对西太平洋副热带高压经向移动的影响及可能机理:个例研究[J]. 大气科学, 44(4): 716−725 doi:  10.3878/j.issn.1006-9895.1907.18257
引用本文: 王天驹, 钟中, 王举, 等. 2020. 热带气旋活动对西太平洋副热带高压经向移动的影响及可能机理:个例研究[J]. 大气科学, 44(4): 716−725 doi:  10.3878/j.issn.1006-9895.1907.18257
WANG Tianju, ZHONG Zhong, WANG Ju, et al. 2020. Influence of Tropical Cyclone Activities on the Meridional Movement of Western Pacific Subtropical High and Its Possible Mechanisms: A Case Study [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 44(4): 716−725 doi:  10.3878/j.issn.1006-9895.1907.18257
Citation: WANG Tianju, ZHONG Zhong, WANG Ju, et al. 2020. Influence of Tropical Cyclone Activities on the Meridional Movement of Western Pacific Subtropical High and Its Possible Mechanisms: A Case Study [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 44(4): 716−725 doi:  10.3878/j.issn.1006-9895.1907.18257

热带气旋活动对西太平洋副热带高压经向移动的影响及可能机理:个例研究

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1907.18257
基金项目: 国家自然科学基金项目41430426
详细信息
    作者简介:

    王天驹,男,1990年出生,博士研究生,主要从事热带气旋与大尺度环流相互作用的研究。E-mail: wtj_1129@126.com

    通讯作者:

    钟中,E-mail: zhong_zhong@yeah.net

  • 中图分类号: P444

Influence of Tropical Cyclone Activities on the Meridional Movement of Western Pacific Subtropical High and Its Possible Mechanisms: A Case Study

Funds: National Natural Science Foundation of China (Grant 41430426)
  • 摘要: 本文利用WRF模式,通过开展敏感性试验讨论了单个热带气旋(Tropical Cyclone, TC)——“鲇鱼(Megi)”影响下不同等压面上西太平洋副热带高压脊线的移动特征,并分析了Megi活动影响副高脊线垂直分布的可能机理。结果表明,Megi活动期间,副高脊线在TC的影响下总体发生了向南移动,且TC活动所导致的脊线南移在高层相对较大,而在低层相对较小。TC影响副高脊线垂直分布的可能机理为,副高脊线的经向运动受其附近纬向风异常的直接影响,而Megi活动所导致的脊线附近纬向风异常与温度异常总体满足热成风关系,当Megi活动造成副高脊线附近出现温度经向梯度异常时,纬向风异常会随高度增加而发生切变,因此会导致副高脊线的垂直分布状况发生改变。另外,利用温度倾向方程的诊断分析结果表明,TC活动所激发的脊线附近不同物理过程项的异常在时空剖面上有很大区别,其中温度水平平流异常和非绝热加热异常的作用主要可使大气温度异常升高,而温度的垂直输送异常则可使温度降低。总之,TC的热力效应对西太平洋副热带高压脊线垂直分布的影响十分显著。
  • 图  1  模式区域范围(扇形区域)和2010年10月16日00时(协调世界时,下同)至22日00时台风“鲇鱼(Megi)”的6小时间隔观测(实心点)和模拟(空心圈)路径, 图中黑色实线围成的区域A表示西太平洋副热带高压(简称副高)中心附近区域

    Figure  1.  Model domain (sector) and the observed (dots) and simulated (circles) tracks of tropical cyclone (TC) Megi at 6 h interval from 0000 UTC October 16 to 0000 UTC October 22, 2010. Region A enclosed with black solid lines represents area near the center of western Pacific subtropical high (WPSH)

    图  2  (a)Megi-sim试验和(b)Megi-rem试验对应初始500 hPa位势高度场和(c)两个试验初始500 hPa位势高度场的差值(单位: dagpm)

    Figure  2.  Initial fields of 500 hPa geopotential height from experiments (a) Megi-sim and (b) Megi-rem, as well as (c) initial fields of 500 hPa geopotential height differences between Megi-sim and Megi-rem (units: dagpm)

    图  3  Megi-sim和Megi-rem试验模拟的2010年10月16日00时至10月22日00时期间不同等压面副高脊线平均纬度随时间的演变。实线对应Megi-sim模拟结果,虚线对应Megi-rem模拟结果

    Figure  3.  Temporal evolutions of the WPSH ridge line latitudes simulated by experiments Megi-sim (solid) and Megi-rem (dashed) at different pressure levels from 0000 UTC October 16 to 0000 UTC October 22, 2010

    图  4  模拟得到的2010年10月20日06时Megi-sim和Megi-rem试验不同等压面上异常位势高度场(阴影,单位: dagpm)和异常环流(流线)。红(黑)色粗实线为Megi-sim试验(Megi-rem试验)模拟的副高脊线,(a–f)分别对应300~800 hPa等压面

    Figure  4.  Simulated geopotential height anomalies (shaded, units: dagpm) and circulation anomalies (streamline) between Megi-sim and Megi-rem, and the WPSH ridge lines in Megi-sim (bold red line) and Megi-rem (bold black line) at 0600 UTC 20 October, 2010. (a–f) 300–800 hPa pressure levels

    图  5  副高脊线南北(a)2个纬度、(b)4个纬度和(c)6个纬度范围内平均纬向风异常(单位:m s−1)的高度—时间剖面

    Figure  5.  Height–time cross sections of the averaged zonal wind anomalies (units: m s−1) within the ranges of (a) 2°, (b) 4°, and (c) 6° latitudes southward and northward from the WPSH ridge line

    图  6  2010年10月16日00时至10月22日00时期间副高中心附近(区域A中)时间平均的(a)异常纬向风(单位:m s−1)、(b)纬向风垂直切变异常(单位:10−4 m s−1 Pa−1)和(c)温度经向梯度异常(单位: 10−3 K km−1)沿145°E经线的高度—纬度剖面

    Figure  6.  Height–latitude cross sections of the (a) zonal wind anomalies (units: m s−1), (b) zonal wind vertical shear anomalies (units: 10−4 m s−1 Pa−1), and (c) temperature meridional gradient anomalies (units: 10−3 K km−1) averaged over 0000 UTC October 16 to 0000 UTC October 22, 2010 along 145°E in area near the WPSH center (region A)

    图  7  WPSH中心附近(区域A)(a)HT、(b)VT、(c)DH和(d)HT+VT+DH异常的区域平均值的高度—时间剖面(单位:K d−1

    Figure  7.  Height–time cross sections of the area-averaged (a) HA, (b) VT, (c) DH, and (d) HT+VT+DH anomalies near the center of WPSH (region A) (units: K d−1)

    表  1  2010年10月16日00时至10月22日00时(协调世界时,下同)不同等压面上模拟的西太平洋副热带高压脊线平均纬度和脊线纬度差的平均值

    Table  1.   Simulated latitudes of the western Pacific subtropical high ridge line and the ridge line latitude differences at different pressure levels averaged over 0000 UTC October 16 to 0000 UTC October 22 2010

    Megi-sim试验模拟
    脊线平均纬度
    Megi-rem试验模拟
    脊线平均纬度
    脊线平均
    纬度差值
    300 hPa26.29°N26.72°N−0.43°
    400 hPa27.13°N27.60°N−0.47°
    500 hPa28.01°N28.36°N−0.35°
    600 hPa29.03°N29.37°N−0.34°
    700 hPa30.30°N30.53°N−0.23°
    800 hPa31.62°N31.92°N−0.30°
    平均28.73°N29.08°N−0.35°
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-15
  • 网络出版日期:  2019-10-31
  • 刊出日期:  2020-07-25

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